Trải dài ranh giới phân đôi ở phía bán cầu tây Sao Hỏa là một hệ thống lớn núi lửa kiến tạo được gọi là Tharsis Montes và Tharsis đang to dần lên. Cấu trúc cao bao la trải rộng với đường kính lên đến hàng nghìn cây số và chiếm khoảng 25% bề mặt của hành tinh.[5] Có độ cao trung bình 7–10 km, Tharsis có cao độ cao nhất trên các hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Ba ngọn núi lửa khổng lồ gồm: Ascraeus Mons, Pavonis Mons và Arsia Mons (được gọi chung là Tharsis Montes), nằm liên tục theo hướng Đông Bắc - Tây Nam dọc theo đỉnh đang cao lên. Alba Mons rộng lớn (trước đây được gọi là Alba Patera) chiếm phần phía bắc của khu vực. Núi lửa dạng khiên lớn Olympus Mons nằm cách xa khối nhô chính, ở rìa phía tây của hệ thống. Sức nặng lớn của khối núi Tharsis đã tạo một áp lực lớn trên thạch quyển của hành tinh. Kết quả là hình thành các hình thành các đứt gã phát triển rộng (địa hào và thung lũng tách giãn) tỏa ra ngoài từ trung tâm Tharsis, kéo dài nửa vòng cầu hành tinh. Một trung tâm núi lửa nhỏ hơn nằm vài ngàn cây số về phía tây Tharsis là Elysium. Núi lửa Elysium phức tạp có đường kính khoảng 2.000 km và bao gồm ba núi lửa chính, Elysium Mons, Hecates Tholus và Albor Tholus. Nhóm núi lửa Elysium được cho là có sự khác biệt hơn Tharsis Montes, trong đó phát triển cổ của nó có liên quan đến cả dung nham và pyroclastics.[6]